Физико-географические аспекты природопользования в Белом море

Кадашова, Надежда Алексеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Физико-географические аспекты природопользования в Белом море
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Физико-географические аспекты природопользования в Белом море"

На правах рукописи

Кадашова Надежда Алексеевна

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В БЕЛОМ МОРЕ

Специальность 25.00.23 - физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва-2011

005010425

Работа выполнена на кафедре рационального природопользования Географического факультета Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат географических наук, доцент Бадюков Данила Дмитриевич

доктор географических наук, ведущий

научный сотрудник

Фащук Дмитрий Яковлевич

Ведущая организация:

кандидат географических наук, доцент Денисов Николай Евгеньевич

ФГУП «Всероссийский научноисследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ВНИРО)

Защита состоится «27» февраля 2012 года в 1700 на заседании диссертационного совета Д 212.154.29 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 129626, г. Москва, ул. Кибальчича, д. 16, ауд. 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119991, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.

Автореферат разослан « января 2012 года

Учёный секретарь диссертационного совета

Н.Н. Роготень

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы обусловлена тем, что Белое море - единственное внутреннее море, целиком принадлежащее России, то есть, изучение и использование его - целиком прерогатива нашей Родины. И если в изучении физико-географических условий Белого моря отмечаются значительные успехи, то недостаточно освещенным остается весьма существенный блок знаний - влияние географических факторов на формирование и характер морского природопользования.

Поскольку морские водоемы представляют собой гидрологические системы, неразрывно связанные с водными ресурсами водосборов, то прогноз развития неблагоприятных экологических ситуаций, решение природоохранных вопросов и управления хозяйственной деятельностью невозможны без информации об экологической значимости для моря водосборного бассейна. Тем не менее, при исследовании Белого моря роль процессов, происходящих на водосборе, учитывается в настоящее время редко (Филатов H.H. и др., 2007).

Подробное и всестороннее исследование водосбора Белого моря необходимо для выявления его физико-географических особенностей, оценки антропогенной нагрузки на водные ресурсы водосбора и влияния водосбора на загрязнение Белого моря. Установление причин наблюдаемых сегодня изменений абиотических и биотических компонентов аквальных комплексов Белого моря под влиянием природных и антропогенных факторов представляет большой практический интерес.

Объект исследования - Белое море.

Предмет исследования - взаимосвязи между элементами системы «физикогеографические условия - характер морского природопользования -геоэкологические последствия».

Цель работы состоит в комплексном анализе состояния Белого моря в рамках геосистемы «море - водосборный бассейн» с учетом физикогеографических особенностей исследуемого региона.

В соответствии с целью исследования поставлены следующие задачи:

• изучить физико-географические особенности Белого моря и его водосборного бассейна;

• изучить влияние природных и антропогенных факторов на динамику освоения ресурсов Белого моря поморами в исторической перспективе;

• определить роль географических факторов среды в закономерностях размещения морских ресурсов и их использования в Белом море;

• выявить и охарактеризовать основные виды морского природопользования и их воздействие на абиотические и биотические компоненты природных аквальных комплексов Белого моря;

• провести районирование водосбора Белого моря по степени антропогешюй нагрузки на поверхностные воды, составляющие существенную часть водного баланса моря;

• провести эколого-гидрохимическую оценку состояния абиотических и биотических компонентов аквальных комплексов Белого моря;

• провести районирование Белого моря по степени остроты экологических ситуаций в природных аквальных комплексах.

Материалы и методы исследования. Работа основывалась на литературных, справочных и фондовых ведомственных данных по Белому морю и его водосбору. Во время экспедиционных исследований автора в Кандалакшском заливе Белого моря в 1998 г. были отобраны образцы донных осадков в губах Ругозерская, Ермолинская и Черниха на определение тяжелых металлов (меди, кадмия, свинца, никеля, цинка и кобальта). Определение тяжелых металлов проводилось в стационарной лаборатории Географического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии.

Исследования опирались на теоретические и методологические основы физической географии океана (География океана., 1988; Физическая география.., 1980), океанического природопользования (Алхименко и др., 1988; Дмитриевский, 1988; Лымарев, 1991), морского природопользования (Бадюков, 2003, 2004; Денисов, 2002), а также критерии антропогенной нагрузки на водные ресурсы (Коронкевич и др., 1995; 2003; Фащук, 1998), научно-методологические принципы географо-экологической модели морского водоема (Фашук, 2010; Фащук, Чепалова, Шапоренко, 1997; Фащук, Сапожников, 1999), концепцию экологических ситуаций природных комплексов (Кочуров, 1997; 2003; Беспалова, 2006).

В диссертационной работе использованы фондовые данные Федеральной службы Земельного кадастра России, Государственного Федерального учреждения «Земельная кадастровая палата» по Архангельской области, Мурманского и Архангельского областных комитетов природных ресурсов, Мурманского и Архангельского областных комитетов по охране окружающей среды, СевУГМС (Северного территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды), СевПИНРО (Северного отделения Полярного научноисследовательского института Морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Кшшовича), ФГУ ГОИН (Федеральное государственное учреждение «Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова»), государственного архива Архангельской области и др.

При обработке материалов были использованы различные методы географических исследований: сравнительно-описательный, историко-

географический, картографический, статистический, аналитический, районирования и др.

Защищаемые положения:

• Физико-географические особенности Белого моря играют решающую роль в распределении морских ресурсов и формировании характера природопользования.

• Под влиянием природных и антропогенных факторов изменялось территориальное размещение и интенсивность освоения ресурсов Белого моря поморами.

• Изменения абиотических и биотических компонентов природных аквальных комплексов могут происходить под влиянием процессов, развивающихся не только на акватории Белого моря, но и на территории его водосбора. Однако не вся территория водосбора оказывает существенное влияние на

экологическую ситуацию в акватории. Разработан подход, позволяющий оценить границы водосборного бассейна, хозяйственная деятельность на котором непосредственно влияет на ситуацию в акватории.

• Состояние природных аквальных комплексов не претерпело пока заметного ущерба от антропогенного воздействия. Однако оценка экологических ситуаций природных комплексов Белого моря показала, что состояние отдельных его заливов далеко от благополучного.

Научная новизна исследований. В результате проведенных работ на основе обобщения опубликованных и авторских материалов впервые:

• предложена структура морского природопользования;

• выделены и охарактеризованы исторические этапы в развитии морского природопользования поморов в зависимости от природных факторов и степени хозяйственного освоения Белого моря;

• реализована методологическая схема оценки антропогенной нагрузки на водосборы морей для Белого моря;

• составлена серия карт антропогенной нагрузки на водосбор Белого моря;

• предложен алгоритм расчета интегрального показателя экологической опасности различных районов водосбора для морской акватории;

• на акваторию Белого моря составлена карта природопользования с учетом основных видов морского природопользования;

• реализована методологическая схема оценки экологических ситуаций природных территориальных комплексов для аквальных комплексов Белого моря;

• составлена карта экологических ситуаций в природных аквальных комплексах Белого моря.

Практическая значимость работы. Практическая ценность работы определяется возможностью использования полученных сведений для прогнозирования развития экологической ситуации и совершенствования природоохранной системы в рассматриваемом регионе. Материалы работы могут быть рекомендованы местным учреждениям по охране окружающей среды, ответственных за выработку и обоснование решений в области экологической политики. Полученные результаты в перспективе могут найти применение при решении ряда прикладных задач - разработки программ по предотвращению и ликвидации негативных последствий антропогенного воздействия. Результаты проведенного исследования могут быть также использованы в учебном процессе в ВУЗах соответствующих направлений - географии, рационального природопользования, геоэкологии. Предложенная методика исследования может бьпъ использована для других морей и их водосборов.

2003 «Sustainable Development» (Париж, 2003), «География и окружающая среда» (Белгород, 2002), «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, 2002). Основное содержание диссертации изложено в 11 печатных работах, в т.ч. в 2-х изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы. Работа объемом 175 страниц, содержит 10 таблиц, 19 рисунков, 19 карт. Список литературы включает 228 источника.

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю доценту, к.г.н. Д. Д. Бадюкову за постоянное внимание и консультации по работе над диссертацией. Автор признателен всем сотрудникам кафедры рационального природопользования географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова за помощь и сотрудничество, в особенности проф., д.г.н. A.B. Евсееву и доц., к.г.н. Т.А. Воробьевой. Особую благодарность автор выражает к.г.-м.н. В.П. Шевченко, д.г.н. Н.И. Коронкевичу и к.б.н. В.О. Мокиевскому за ценные советы и замечания. Автор также благодарен всем государственным учреждениям, предоставившим свои фондовые ведомственные данные для использования в диссертационной работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, обоснован выбор объекта и предмета исследований, охарактеризованы научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы защищаемые положения.

Глава 1. Физико-географические основы морского природопользования

В первой главе рассмотрены теоретические основы океанического природопользования как наиболее актуального направления физической географии океана, виды морского природопользования и их специфика, которая отличает их от природопользования на суше. Поскольку основной источник загрязнения морских акваторий - это речной сток, а не морское природопользование, то изучены исследования, направленные на разработку количественных критериев экологического состояния водных ресурсов морских водосборов.

На 1970-1980-е гг. приходится расцвет океанологических исследований и становление географической концепции в океанологии, В эти годы опубликован ряд крупных монографий и учебников, посвященных вопросам географии Мирового океана (Богданов, 1978,1985; Гембель, 1979; География океана.., 1988; Леонтьев, 1982; Лымарев, 1978; Физическая география.., 1980).

В эти же годы уделялось много внимания и изучению Белого моря. В результате фундаментальных исследований были подготовлены обобщающие монографии и атласы (Бабков, 1998; Белое.., 1995; Гидрометеорология.., Вып. 1, 1991; Гидрометеорология.., Вып. 2, 1991; Комплексные.., 1994;

Океанографические.., 1991).

Огромный вклад в исследование Белого моря внесли многое научные коллективы по программам «Система Белого моря» под руководством академика

А.П.Лисицына, «Мировой океан» под руководством академика Э.А. Скарлато,

академика А.Ф. Алимова, профессора В.Я. Бергера, ФЦП «Мировой океан» под руководством академика Г.Г. Матишова и др.

Результаты исследований Белого моря за последние годы представлены в целом ряде работ (Бергер, 2007; Бергер и др., 2010; Житний, 2007; Лисицын, 2010; Матишов, 2004; Филатов и др., 2007,2011 и мн. др.).

География до сих пор не располагает общепринятой системой физикогеографического районирования, Тем Солсс се нет для океана, где подход к районированию ввиду особенностей вертикальной структуры океана во многом отличен от материкового.

Большое развитие получило морское ландшафтоведение и ландшафтное районирование (Гершанович, Федоров, 1985; Литвин, 1995; Петров, 1989; Преображенский, 1984). В эти же годы развивается и другое направление -районирование водных масс (Гидрометеорология.., 1991; Физическая география.., 1980). Каждая водная масса представляет собой полный природный комплекс, в котором биотические и абиотические компоненты теснейшим образом взаимосвязаны. Она является аналогом природного территориального комплекса (ПТК) и может быть названа природным аквальным комплексом (ПАК) (Солнцев, 1969).

Наиболее актуальное направление физической географии океана -природопользование. Имеется в виду задача сохранения и оптимизации природных свойств океаносферы. И здесь особое значение приобретает проблема природных ресурсов океана. Географические принципы комплексности и всесторонности в разработке научных основ морского природопользования требует организации совместных физико- и экономико-географических исследований.

Следует отметить, что в настоящее время не существует единой общепринятой методики выделения основных типов, видов, форм не только морского природопользования, но и природопользования на суше.

Представленная в работе структура морского природопользования -трехуровневая (Рис. 1). Верхний уровень классификации опирается на выделенные

В.И. Лымаревым (1991) географические аспекты морского природопользования: ресурсоведческий, природоохранный и мелиоративный. Второй уровень основан на исследованиях В. А. Дергачева (1978) и классификации К.В. Зворыкина (1993) и представляет собой типы морского природопользования. На третьем уровне выделяются виды морского природопользования. Помимо выделенных В.А. Дергачевым (1978) производственного и непроизводственного типов, необходимо выделить отдельно коммуникационное морское природопользование,

связывающее остальные типы и виды природопользования. К нему относится судоходное и трубопроводное морское природопользование. Опираясь на классификацию К.В. Зворыкина (1993) выделяем тип средоохранного

природопользования, которое включает природоохранный вид природопользования. В средоулучшающем выделяем мелиоративный вид природопользования, в котором более значительны успехи в мелиоративных преобразованиях береговой зоны моря. В производственном морском

природопользовании можно выделить следующие виды: биопромысловый (сюда относится промысел морского зверя, рыбы, водорослей, беспозвоночных и других биологических ресурсов), марикультурный, горно-промышленный, отходо-

свалочный и энергодаточный. К непроизводственному морскому природопользованию В.А. Дергачев (1978) относит рекреационное. К этому типу можно отнести и военное. Электронная карта природопользования в Белом море составлена на базе предложенной классификации и выполнена в масштабе 1:2 500 ООО.

Рис. 1. Структура морского природопользования.

Негативные экологические последствия от морского природопользования для аквальных природных комплексов существенно меньше, чем последствия, вызванные поступлением загрязняющих веществ с побережья: со сточными водами от промышленных и сельскохозяйственных предприятий, жилищнокоммунального хозяйства, с поверхностным стоком за счет смыва с загрязненных территорий, при осаждении загрязняющих веществ из атмосферы, от вторичных химических процессов, приводящих к трансформации загрязняющих веществ. Но основной источник загрязнения морей - речной сток, особенно для Белого моря с небольшой для морей площадью акватории в 91 км2 и с огромным водосборным бассейном площадью около 600 км2.

Таким образом, особую актуальность приобретает проблема учета источников загрязнения, расположенных не только на акватории моря и его побережье, но и на территории водосборного бассейна.

Для выполнения интегральной оценки экологической значимости различных районов водосборного бассейна в лаборатории гидрологии и водных ресурсов Института географии РАН был предложен критерий антропогенной нагрузки на водные ресурсы (АНВР), представляющий отношение плотности населения к величине среднегодового слоя стока с территории водосбора (Коронкевич, 1995; Фащук, 1998; 2010):

АНВР =_________Плотность населения_______

Среднегодовой слой стока

Этот индекс позволяет связать в одном критерии гидролого-клим этические и социальные особенности. Для водосбора Белого моря характерны небольшие

величины среднегодового слоя стока и плотности населения, поэтому наиболее наглядными оказались значения 0,1 -350 человек на 106 м3 стока.

Для получения более объективной картины распределения значений показателя АНВР необходимо учитывать удаленность района от моря. Для этого необходимо провести зонирование территории водосбора Белого моря по степени удаленности от побережья (Табл. 1).

Таблица 1

Зонирование территории водосбора Белого моря по степени удаленности от акватории

Расстояние от побережья Белого моря, км <100 100- 200 200- 300 300- 400 400- 500 500- 600 600- 700 >700

Коэффициент учета зон опасности для моря (К) 1/1 1/100 1/200 1/300 1/400 1/500 1/600 1/700

Таким образом, вычисление индекса АНВР с учетом зон опасности для моря было изменено:

АНВР с учетом зон опасности = АНВР * К.

Для определения возможных первопричин современного уровня загрязнения Белого моря необходим анализ сброса сточных вод в поверхностные водные объекты его водосбора. Обладание такой информацией дает возможность районировать всю территорию бассейна по признаку экологической опасности районов для Белого моря. Интегральный показатель потенциальной экологической опасности районов (ПЭОР) для Белого моря прямо пропорционален объему сброса сточных вод и обратно пропорционален расстоянию, на которое удален рассматриваемый район от побережья:

ПЭОР= Объем сброса сточных вод _ м3

Расстояние от моря км

Конечно, данный подход требует дальнейшего совершенствования. Особого внимания заслуживает расчет влияния на качество вод трансграничного переноса загрязняющих веществ. Но в настоящее время эта работа осложняется отсутствием надежных данных.

Эколого-гидрохимическая оценка акватории Белого моря сделана по опубликованным данным СевУГМС (Ежегодники.., 1982-2009). Оценка степени остроты экологических ситуаций природных территориальных комплексов (Кочуров, 1997, 2003), использованная для ландшафтов Азовского моря (Беспалова, 2006, 2007), была реализована автором для прирородных аквальных комплексов Белого моря. Для районирования была использована схема распределения водных масс весной (Гидрометеорология.., 1991), так как весной влияние речного стока на Белое море наиболее существенно. Данные водные массы в работе рассматриваются как природные аквальные комплексы.

Глава 2. Физико-географическая характеристика Белого моря и его водосборного бассейна Во второй главе дана физико-географическая характеристика Белого моря, в частности рассмотрены особенности географического положения и морфометрические параметры, геологическая и геоморфологическая характеристики, особенности климата, гидрологический и гидрохимический режим, формирование маргинальных фильтров в вершинах заливов. Тем самым

определилась основа для последующего анализа роли природных факторов в размещении природных ресурсов и их использовании.

В физико-географической характеристике водосбора Белого моря рассмотрены: геологическое строение, климатические условия, зональные особенности, ландшафтная структура, а также особенности речной сети бассейна Белого моря, определяющие интенсивность и характер поступления загрязняющих веществ с территории суши в морской водоем. Сделан анализ распределения среднегодового слоя стока с территории водосбора Белого моря, влияющего на формирование зон повышенной интенсивности поступления загрязняющих веществ в акваторию.

Белое море расположено на северной окраине Европейской части России, между Кольским и Канинским полуостровами, принадлежит бассейну Северного Ледовитого океана. Северная граница между Белым и Баренцевым морями проходит по линии, соединяющей м. Святой Нос (68°09/ с.ш.) и м. Канин Нос (68°4С/ с.ш.), юг Онежской губы находится на 63°46/ с. ш.

В ландшафтно-климатическом отношении Белое море является типичным субполярным бассейном. Положение Белого моря у Полярного круга, а частично севернее него, определяет довольно суровые климатические условия. Это выражается в низких средних температурах и продолжительности зимнего сезона. Ледовый покров держится с октября-ноября до мая и в основном состоит из плавучих дрейфующих льдов, которые почти все выносятся в Баренцево море.

Белое море принято делить на следующие районы: Воронка, Горло, Бассейн и четыре залива: Кандалакшский, Онежский, Двинский и Мезенский (Рис. 2).

Разные по происхождению и ландшафтам берега Белого моря имеют собственные географические названия (Рис. 2). Существенное влияние на формирование рельефа побережий оказали гляциоизостатические и тектонические движения, которые местами и сейчас определяют процессы формирования берегов. Особые черты в морфологию и динамику прибрежной зоны и шельфа Белого моря вносят мощные приливно-отливные течения.

Распределение типов донных осадков объясняется активным гидродинамическим режимом Белого моря: наличием сильных приливных течений в Горле, вдоль берегового циркумконтинентального течения, а также отчасти штормами. Большое влияние на состав донных осадков и их распределение также оказывает ледовый режим Белого моря.

Основными источниками формирования водных масс в Белом море служат баренцевоморские и материковые воды. В результате смешения этих водных масс появляется ряд новых. Речные воды в чистом виде встречаются только в вершинах заливов, а баренцевоморские - в Воронке. Весной в Белом море наблюдается самое большое разнообразие водных масс (Рис. 2). Основные черты гидрологического режима Белого моря определяются в основном географическим положением, водообменом с Баренцевым морем и большим объемом пресного стока.

Большой объем пресного стока при высокой солености вод моря приводит к формированию такого явления как маргинальные фильтры в вершинах заливов Белого моря. В зоне маргинального фильтра направленность процессов такова, что основная масса растворенных форм элементов преобразуется во взвешенные

Типы берегов

• « > • 2

Водные массы

□ о й

о а а

• + + -

• + + 2

о о 3

Ж 4

Ш 5

1« 6

V 7

Л *7 Д 8

*7 Л У7

Масштаб 1 :6 ООО ООО

формы и осаждается на дно, разносится вдоль побережий и не проникает в открытое море.

Одной из важнейших гидрохимических особенностей Белого моря является хорошая аэрация его глубинных вод даже в стратифицированной глубоководной части моря (Бассейн, Кандалакшский залив) и Двинском заливе, что обусловило высокие концентрации растворенного кислорода. В результате чего в Белом море не бывает заморов.

Рис. 2. Районы, местные названия и типы берегов, водные массы Белого моря (по Добровольскому, 1982; Гидрометеорологии.., 1991).

Типы берегов: 1 - берега, сформированные субаэральными и тектоническими процессами;

2, 3, 4 - берега, формирующиеся преимущественно волновыми процессами: 2 -выровненные абразионно-аккумулятивные; 3 - выравнивающиеся абразионно-бухтовые; 4

- выравнивающиеся абразионно-аккумулятивные.

Водные массы весной: 1 - водная масса Воронки; 2 - баренцевоморская водная масса; 3 -водная масса Г орла; 4 - поверхностная водная масса Бассейна; 5 - промежуточная водная масса Бассейна; 6 - глубинная водная масса Бассейна; 7 - распресненные воды заливов; В

- слабо трансформированные речные воды.

Для водосбора Белого моря характерны суровые погодные условия, почти повсеместная заболоченность (Мурманская область и республика Карелия), низкое плодородие почв, высокая лесистость.

Водосборный бассейн Белого моря расположен на двух крупных участках земной коры - Балтийском кристаллическом щите и Русской платформе. Эти два участка имеют значительные различия в геологической структуре, строении и истории.

Бассейн Белого моря находится в поясе субарктического климата и климата умеренных широт. Климат региона является переходным от морского к континентальному с часто повторяющимися циклонами.

Для территории бассейна Белого моря характерно значительное разнообразие природных зон, сменяющиеся с севера на юг: подзона южных гипоаркгаческих тундр, подзона лесотундры, подзоны северной, средней и южной тайги, которые соответственно представлены субарктическими тундровыми южными ландшафтами, субарктическими лесотундровыми восточноевропейскими ландшафтами, а также восточноевропейскими бореальными ландшафтами: северотаежными, среднетаежными, южнотаежными. В районе Хибин (1194 м) расположен субнивально-тундрово-ерниково-редколесно-таежный тип поясности растительности гор, в районе Ловозерских тундр (1120 м) и Мончетундры (1100 м)

- горнотундрово-ерниково-редколесно-таежный, которым соответствует ландшафты герцинских интрузивных массивов Кольского полуострова.

Несмотря на умеренные выпадения осадков в условиях длинной зимы, короткого прохладного лета и слабого испарения, этих осадков на водосборе Белого моря достаточно для избыточного увлажнения. Водосбор бассейна Белого моря отличается хорошо развитой речной сетью, обилием озер и болот. Площадь водосбора Белого моря около 600 тыс. км2. Из нее приблизительно 60% составляет площадь бассейна Северной Двины, 13% - Мезени, 10% - Онеги, а площадь водосбора рек Карельского побережья составляет около 11%. И только приблизительно 6% приходится на площадь бассейнов малых рек Терского, Кандалакшского, Поморского, Лямицкого, Летнего, Зимнего, Абрамовского, Канинского и Конушинского берегов.

Многообразные и сложные гидрологические и геоморфологические условия оказывают заметное влияние на формирование своеобразного гидрохимического режима рек этого региона. Решающая роль в формировании гидрохимического режима рек принадлежит почвам и подстилающим их горным породам.

Глава 3. История освоения Белого моря и его ресурсов поморами

В третьей главе рассмотрены вопросы заселения побережья Белого моря, выделены исторические этапы морского природопользования поморов, рассмотрена динамика освоения ресурсов Белого моря в исторической перспективе под влиянием климатических и антропогенных факторов.

В истории освоения Севера выделяют 3 этапа: доиндустриальный (до XIX в.), индустриальный (XIX-XX вв.) и постиндустриальный (конец XX в.- начало XXI в.). В каждом этапе можно выделить периоды развития морского природопользования, характерные для Белого моря.

Первые люди появились на побережье Белого моря в неолите и до появления славян в VII в. мы выделяем период - традиционное дославянское морское природопользование. Затем вдет исконно традиционное морское природопользование. Именно в этот период осваивается Европейский Север восточно-славянским населением, создаются основные орудия морского лова и суда, приспособленные плавать в северных морях, формируется характер и правила ведения рыбных и морских промыслов, которые просуществовали до начала XX в. практически в неизмененном виде. Этот исторический этап можно разделить на два периода: славянское традиционное морское природопользование (VII - XIII вв.) и поморское традиционное природопользование (XIV - XVI вв.) -

период формирования поморов как этнической группы. Благодаря благоприятным природным условиям в Белом море было обилие моржей и других морских млекопитающих. Следствием чего основным промыслом был зверобойный.

В XVII - XVIII вв. появляются новые типы судов в Белом море, при добыче морского зверя применяется огнестрельное оружие. Поэтому выделяется период традиционного морского природопользования с элементами промышленного ведения промыслов. Кроме этого в этот период под влиянием природноклиматических факторов, а именно похолодания в XVI в. - численность моржей значительно уменьшилась в Белом море, и их промысел переместился к Новой Земле и Шпицбергену. На их популяции также повлияло применение огнестрельного оружия и увеличившаяся интенсивность промысла. В результате приоритетным промыслом становится рыболовство. Вследствие изменения ледового режима поморское мореплавание сначала в XVII в. теряет свое прогрессивное значение, а затем и прекращает свое существование. А ведь до этого поморы освоили не только Белое, но и Баренцево и Карское моря, открыли и обследовали п-ов Ямал, о-ва Вайгач, Новую Землю, Медвежий, Грумант (Шпицберген) и др.

В XIX в. в Белом море появляются пароходы, специальные зверобойные шхуны, тралы, ведение промыслов становится интенсивным, особенно норвежцами. Это позволяет выделить промышленное морское природопользование с элементами традиционного ведения промыслов. В этот период из Белого моря исчезают моржи.

В XX в. начинают применять современные ледокольные суда, современные орудия лова, вертолеты при добыче морского зверя. Формируется современная структура природопользования, и, помимо, традиционных видов появляются: марикультурный, отходо-свалочный, военный, рекреационный. Все это позволяет выделить промышленное морское природопользование. Середина XX в. характеризуется нерациональным ведением промыслов в Белом море, в результате чего численность промысловых гидробионтов резко сократилась, особенно сельди и гренландского тюленя. Актуальной становится природоохранная и мелиоративная деятельность.

Несмотря на современные методы учета запасов гидробионтов, научнообоснованные ограничения морских промыслов, научные исследования, развитие марикультуры и спортивного рыболовства по принципу «поймал-отпустил» и др., в Белом море осталось много нерешенных проблем. Среди них: загрязнение акватории Белого моря и его водосбора; браконьерство, имеющее массовый характер, слабо поддающееся контролю и ориентированное на отлов ценных видов рыб; торможение развития природоохранной и мелиоративной деятельности. Поэтому начало XXI в. - это период перехода к постиндустриальному этапу развития морского природопользования.

Таким образом, на промыслы морского зверя в Белом море влияют как природные факторы, так и антропогенные. В основе изменения численности и ареалов промысловых видов рыб также лежат в основном физико-географические причины, независимые от деятельности человека. И только в Х1Х-ХХ вв. существенное влияние стали оказывать антропогенные факторы: уничтожение нерестилищ рыб из-за их загрязнений остатками лесосплава; блокада нерестовых миграций проходных рыб плотинами; снижение общей популяционной

плодовитости вследствие нерационального промысла. Рассматривая воздействие хозяйственной деятельности поморов на окружающую среду, необходимо остановиться и на поморском кораблестроении, которое привело к уменьшению хозяйственной ценности лесного массива, но лесистость водосбора Белого моря осталась практически неизменной. ■

Глава 4. Влияние физико-географических условий на формирование и характер морского природопользования

В данной главе рассматривается роль факторов среды в размещении морских ресурсов, а также в развитии и характере различных видов морского природопользования. Охарактеризовано их воздействие на абиотические и биотические компоненты аквальных комплексов. Составлена карта природопользования в Белом море с учетом основных видов морского природопользования.

Распределение биологических ресурсов Белого моря напрямую зависят от физико-географических условий. Особенности географического положения Белого моря, большой речной сток, водообмен с соседним Баренцевым морем, долгая и достаточно суровая зима создают комплекс условий, в которых сформировались современная флора и фауна.

Видовой состав донной флоры насчитывает 191 вид водорослей: 40 зеленых, 80 бурых, 71 красных и 1 вид цветковых растений (Zostera marina) (Возжинская и др., 1995). Распределение и обилие макрофитов в каждом конкретном районе обуславливаются характером и подвижностью грунта, соленостью и динамикой вод, прозрачностью водных масс, ледовыми условиями.

В Белом море ведется промысел преимущественно фукоидов и ламинарии. Из красных водорослей заготавливается только анфельция складчатая. Промысел ведется в основном в Онежском заливе.

В растительном покрове наблюдается изменение площади и плотности зарослей макрофитов, которые вызваны как природными абиотическими процессами - изменением местных гидрологических условий и усилением перераспределения подвижных грунтов после массовой гибели зостеры морской в 1960-х гг., так и антропогенными процессами - нерациональным ведением промысла в середине XX в., загрязнением морских вод, нарушением структуры донных отложений в результате механизированной добычи водорослей.

Ихтиофауна Белого моря насчитывает 56-57 видов. К основным промысловым рыбам относят навагу, сельдь и семгу, к второстепенным - треску, корюшку, камбалу, сайку, зубатку, пинагор, мойву и др. Урожайность поколений рыб прежде всего определяется условиями внешней среды. Температурный фактор для рыб является определяющим. Воздействие его проявляется как непосредственно, так и косвенно через обеспеченность пищей путем изменения биомассы кормовых организмов и ареала нагула. Значительное влияние на урожайность оказывает также соленость вод, штормовая погода, изменчивость дрейфовых течений и др.

Анализ В.В. Кузнецовым (1960) промысла рыбы за 200 лет позволил установить цикличность формирования продуктивности вод Белого моря. Одной из основных причин такой цикличности являются колебания климата, связанные с многолетней изменчивостью солнечной активности и формирования в связи с этим особенностей гидрологического режима моря.

Но главной причиной снижения численности рыб, в частности семги является ухудшение условий воспроизводства в реках в результате антропогенных факторов: зарегулирование рек, молевой сплав, сброс промышленных отходов и др. По этой причине численность семги резко сократилась именно в реках Карелии и Архангельской области, наиболее подверженных антропогенному влиянию в отличие от рек Терского берега

Из млекопитающих в Белом море распространены: гренландский тюлень, кольчатая нерпа, белуха, морской заяц. Кроме этого, в Белом море зарегистрированы морж, серый тюлень и хохлач, которые занесены в «Красную книгу редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных Российской Федерации». Основные промысловые виды - гренландский тюлень и кольчатая нерпа.

Решающую роль в выборе гренландским тюленем Белого моря как района размножения сыграло своеобразие его гидрологического режима, ледовых и метеорологических условий. Ледовые условия - это основной фактор в динамике численности гренландского тюленя. Нарушение привычных путей миграций приплода в результате особенностей ледовой обстановки приводит к его гибели.

Уловы нерпы подвержены значительным колебаниям, на которые влияют следующие гидрометеорологические факторы: состояние припайного льда, температура воздуха, штормовая погода.

Одним из важнейших факторов, влияющих на численность белухи, заходящей в Белое море, является ледовитосгь Карского моря. Также оказывает влияние время освобождения Белого моря ото льда и неблагоприятные погодные условия - скорость и повторяемость ветров.

Кроме физико-географических условий на экологию морских млекопитающих влияют и антропогенные факторы. Так, некоторые морские трассы на Белом море пролегают в местах концентрации ластоногих. Прохождение судов приводит к разрушению ледового покрова, вызывает преждевременный дрейф льдов со зверем, что нарушает его естественный биологический цикл развития. В последнее годы приняты ограничительные меры с целью уменьшения негативного влияния судоходства на ластоногих в период их размножения в Белом море.

Запасы основных промысловых объектов: водорослей, сельди и

гренландского тюленя в Белом море постепенно восстанавливаются после нерациональной добычи их в середине XX в., а промысловые запасы некоторых других видов (навага, большинство второстепенных рыб, кольчатая нерпа) относительно стабильны и сохраняются на среднемноголетнем уровне. Регистрируемое при этом недоиспользование запасов промысловых гидробионтов обусловлено экономическими причинами, в частности сокращением числа рыбаков, неэффективностью и низкой рентабельностью некоторых видов промысла.

Белое море имеет совершенно уникальные черты, благоприятствующие развитию марикулътурного природопользования. Это изрезанная береговая линия с обилием закрытых от волнения губ, бухт, проливов; достаточно высокие температуры воздуха и воды летом и ранней осенью и ряд других преимуществ. Большие перспективы на Белом море имеет культивирование беломорской ламинарии, товарное выращивание моллюска мидии, садковое выращивание

радужной форели, воспроизводства семги на рыбоводных заводах, повышение численности местных сельдей с помощью искусственных нерестилищ К сожалению, тяжелое положение экономики в 1990-х гг. и экономический кризис в 2008 г. затормозили развитие марюсультуры на Белом море.

Важнейшие закономерности размещения россыпей минералов в шельфовых зонах определяются динамикой береговой зоны и механизмами седиментационных процессов в различных геоморфологических обстановках. В Белом море находятся россыпи минералов тагана, железа, циркония, редких земель, алмазы, янтарь, гранаты и др., а также скопления ракушняка и шельфовых железо-марганцевых конкреций.

Сейчас наблюдается повышенный интерес к Белому морю, в связи с предположениями о возможной промышленной алмазоносности песков, покрывающих дно Горла, Воронки и Мезенского залива. Кроме этого, пляжи и мелководья Г орла и Воронки перспективны как районы добычи песков и песчаногравийных образований. Однако, развитее горно-промышленного морского природопользования в Белом море будет негативно воздействовать на морские экосистемы.

Ресурсы приливной энергии могут способствовать развитию энергадаточного морского природопользования в Мезенском заливе Белого моря, где максимальные приливы достигают 9-10 м (в устьях Мезени и Кулоя). В советское время планировалось строительство приливных электростанций (ПЭС): Мезенской, Кулойской и Беломорской. При строительстве Мезенской ПЭС было намечено соединить ее с Туруханской ГЭС с целью обеспечения передачи электроэнергии в Европейскую часть России. Однако строительство ПЭС экономически невыгодно.

Удобное географическое расположение Белого моря способствует развитию судоходного природопользования. С помощью Беломорско-Балтийского канала осуществляется связь внутренних районов страны с портами Северного морского пути и Дальнего Востока. Через порт Архангельск (самый крупный порт Белого моря) проходят торговые пути в целый ряд зарубежных стран, в первую очередь Скандинавии и Западной Европы.

Огромную роль на судоходство оказывают ледовые условия в Белом море. Так как его акватория ежегодно покрывается льдами, которые держатся 6-7 месяцев, то в этот период морские транспортные перевозки возможны только под проводкой ледоколов. Зимняя навигация бывает наиболее оживленной в Горле и Воронке с марта по май во время зверобойного промысла.

С 1990-х гг. на морском транспорте в Белом море наблюдается спад по всем экономическим показателям. В результате чего ослабилось воздействие этого вида морского природопользования на Белое море.

Отходо-свалочный и военно-морской виды природопользования мало зависят от физико-географических условий региона. Полузамкнутая конфигурация Белого моря, скорее напоминающая водоем закрытого типа, чем открытого возможно способствовала выбору данной акватории для дам пинга грунта, взрывчатых веществ и радиоактивных отходов, а также для отчуждения акваторий при проведения военных учений и стрельб.

Удобное географическое положение Белого моря как внутреннего моря, не граничащего с другими государствами, также способствовало появлению в нем отходо-свалочного и военно-морского природопользования.

В Белом море известны серьезные аварии на атомных подводных лодках, которые приводили к радиоактивным выбросам. Кроме этого, в Белом море существует угроза загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, так как продолжается их накопление в г. Северодвинске на территории предприятий Государственного Российского центра атомного судостроения.

Географическое положение Белого моря и его связь с Северным Ледовитым океаном определяют довольно суровые климатические условия в период активного отдыха - июнь - август. Зимой ощущается недостаток солнечной радиации и света. В целом климатические ресурсы играют ограничивающую роль в развитии рекреационного природопользования в Белом море, на его побережье и островах.

Вместе с тем, на Белом море имеются особенно благоприятные предпосылки для развития различных форм водной рекреации - морских круизов, подводного туризма (подводные экскурсии с аквалангом), спортивного рыболовства (по принципу «поймал-отпустил»), парусного спорта, морских прогулок по Белому морю с наблюдением морских животных и др. Для отдыха на воде и водного спорта можно использовать многочисленные острова Белого моря.

Бальнеологические ресурсы Белого моря способствуют развитию оздоровительной рекреации. Побережье богато ресурсами для развития познавательной рекреации. Поморье - это своеобразная историко-культурная зона, основными объектами которой являются Соловецкий государственный историкоархитектурный и природный музей-заповедник и Архангельский государственный музей деревянного зодчества и народного искусства. Туризм можно развивать на особо охраняемых природных территориях всех видов. Однако, экологический туризм в Кандалакшском государственном заповеднике должен ограничиваться экскурсионными маршрутами в буферной зоне.

Но при развитии туризма нельзя забывать об антропогенном прессе, который будут испытывать морские, прибрежные и островные экосистемы Белого моря. Поэтому необходимо постоянное регулирование потока туристов.

Уникальные ландшафты и места массового скопления водоплавающих птиц, в том числе редких и ценных видов птиц во время гнездования и весенних миграций, разнообразие растительного мира, уникальные и эталонные гидрологические объекты, а также обнажения уникальных пород - основные природные факторы развития в Белом море природоохранного морского природопользования. На Соловках насчитывается около 170 памятников археологии, истории и архитектуры. Соловецкий монастырь по линии ЮНЕСКО включен в Список Всемирного культурного наследия.

В настоящее время на Белом море существуют ООПТ, имеющие морские границы и морские зоны различного охранного статуса: Кандалакшский государственный заповедник, Соловецкий государственный историкоархитектурный и природный музей-заповедник, Приморский государственный природный ландшафтный заказник, Сорокский морской заказник, ландшафтные заказники Мудьюгский, «Кузова» и «Полярный круг», биологические заказники Двинской, Унский и Беломорский, охотничие (зоологические) заказники

Воньгомский, Керетский и Шуйостровский. На побережье Белого моря имеются памятники природы. В сеть ООПТ на Белом море входят заказники и памятники природы, не имеющие морских границ и морских зон, а находящиеся на побережье Белого моря или граничащие с морскими ООПТ.

Таким образом, большую часть природоохранного фонда на Белом море составляют заказники. В рассматриваемой акватории нет национальных парков, а некоторые районы моря (Мезенский залив и Воронка) даже не имеют ни одного утвержденного заказника. Поэтому первоочередной задачей является расширение сети ООПТ на Белом море за счет образования новых и увеличения площади существующих ООПТ с прилегающей к ним акваторией. Большое значение следует придавать организации «буферных зон», которые прилегают к морским ООПТ и могут служить амортизирующим фактором, смягчающим антропогенное воздействие на окружающую природную среду. Необходима также разработка критериев отбора акваторий, требующих введения того или иного охранного статуса на Белом море.

К мелиоративному морскому природопользованию в Белом море можно отнести мелиорацию мест промысла макрофитов для восстановления их запасов путем внесения дополнительных естественных или искусственных субстратов, так как они удаляются во время промысловых драгировок, нарушая способность водорослей к разрастанию.

Также к мелиоративному природопользованию в Белом море можно отнести облесение Кузоменских песков Терского побережья Белого моря, характеризующегося крайней жесткостью условий среды. Облесение подвижных песков носило экспериментальный характер, в результате которого произошло закрепление и покрытие лесом данной территории.

Глава 5. Влияние водосборного бассейна на геоэкологическое состояние

Белого моря

В данной главе для определения возможных первопричин современного уровня загрязнения Белого моря были выделены основные источники загрязнения на водосборе и побережье Белого моря, выполнен анализ сброса сточных вод в поверхностные водные объекты.

Расчет и картографирование интегральных экологических критериев позволили: районировать водосбор Белого моря по показателю антропогенной нагрузки на водные ресурсы, выделив наиболее опасные на водосборе районы по сочетанию социальных (плотность населения) и гидролого-климатических (среднегодовой слой стока с поверхности) факторов; по показателю потенциальной экологической опасности районов для акватории, охарактеризовав водосбор Белого моря по величине сточных вод в рассматриваемых административных районах в зависимости от расстояния до акватории моря. Результаты всестороннего анализа этих сведений представлены на электронных картах.

Проведена эколого-гидрохимическая оценка акватории Белого моря по опубликованным данным СевУГМС и оценка экологической ситуации в природных аквальных комплексах Белого моря. Для улучшения геоэкологической обстановки в Белом море предложены рекомендации по оптимизации морского природопользования.

Бассейн Белого моря полностью расположен на территории России и включает в себя все районы Архангельской области и северо-западную часть Ненецкого АО1. Кроме этого на водосборе находится часть районов республик Карелии и Коми, Мурманской, Вологодской и Кировской2 областей.

Особенностью территории водосбора Белого моря является высокая лесистость (около 60%). Выполняя водорегулирующую, противоэрозионную и водоохранную функции, лесной покров территории оказывает значительное влияние на качество и количество воды собираемой водосбором Белого моря.

Основные районы лесозаготовки находятся на юге водосбора и охватывают леса средней и южной тайги. Расчетная лесосека здесь перерубалась многократно, причем в основном за счет наиболее высокопроизводительных и продуктивных лесов. Северная часть водосбора, где преобладают северотаежные леса, практически не подвергается антропогенным воздействиям. И там в основном сохранились естественные природные ландшафты. Как правило, лесозаготовки ведутся в бассейнах всех крупных рек, впадающих в Белое море.

Географическое положение, выход в основные международные и российские торговые пути в сочетании с хорошей сырьевой и промысловой базой привело к развитию на водосборе Белого моря отраслей черной и цветной металлургии, машиностроения, лесной, деревообрабатывающей, целлюлознобумажной и рыбной промышленности, которые оказывают негативное воздействие на состояние водных объектов.

Сброс загрязненных сточных вод на водосборе Белого моря колеблется в диапазоне 0,0-267,7 млн. м3 (Рис. 3). В основном на территории бассейна Белого моря сброс загрязненных сточных вод составляет 0,0-10,0 млн. м3. Максимальные значения этого показателя отмечаются в бассейне Северной Двины в районе крупных промышленных центров Архангельской области в Приморском районе (гг. Архангельск, Новодвинск, Северодвинск) - 267,7 млн. м3 и Котласском районе (гг. Котлас, Коряжма) - 165,3 млн. м3, а также в Сыкгывдинском районе (г. Сыктывкар) Республики Коми - 235,7 млн. м3. Сброс сточных вод от 10,0 до 70,0 млн. м3 приходится на промышленные центры Мурманской области (гг. Кировск, Мончегорск, Апатиты, Кандалакша с подведомственными территориями, Ковдорский и Ловозерский районы) и Республики Карелия (Сегежский район и г. Костомукша с подчиненными его администрации населенными пунктами).

Самьми загрязненными на водосборе Белого моря являются р. Пелыпма и р. Нюдуай, воды которой относятся к VII классу качества и являются «чрезвычайно грязными», а также руч. Комариный, р. Сухона (ниже г. Сокола, у с. Наремы), относящиеся к V классу качества вод и являющиеся «грязными». В основном на водосборе Белого моря водные объекты относятся к III и IV классам качества вод и являются, соответственно, «умеренно загрязненными» и «загрязненными». К «относительно чистым» (II класс качества вод) относятся реки Карельского и Поморского берегов, а также притоки Мезени - Вашка и Пеза (Рис. 3). На водосборе Белого моря реки характеризуются условиями самоочищения -

Ненецкий АО в дальнейшем не рассматривается, так как бассейны малых рек Канинского и Конушинского берегов занимают ничтожно малую площадь по сравнению с площадью этого ретона.

Кировская область также в дальнейшем не рассматривается, так как на водосборе Белого моря находится всего 3 района этого субъекта Федерации и они находятся на расстоянии более 700 км от побережья Белого моря.

"крайне неблагоприятными" и "умеренно неблагоприятными" из-за низких средних летних температур воды и равнинного характера большинства рек.

В основном на водосборе Белого моря значения коэффициента АНВР варьируют от 5 до 40 чел./106 м3 (Рис. 4). Максимальные значения этого показателя отмечаются в бассейне Северной Двины в крупных промышленных центрах: в Вологодском районе - 316, в Сыктывдинском районе - 112 чел./106 м3. В этих районах отмечаются также максимальные значения плотности населения и минимальные значения слоя стока. Значения индекса АНВР от 40 до 100 чел./106 м3 приходятся также на бассейн Северной Двины (Приморский, Котласский и Сокольский районы) и водные объекты Кандалакшского берега (гг. Апатиты, Оленегорск, Мончегорск, Полярные Зори).

После зонирования территории бассейна Белого моря по степени удаленности от морской акватории и соответствующих расчетов были составлены: карта распределения показателя антропогенной нагрузки на водные ресурсы водосбора в зависимости от расстояния от Белого моря (Рис.4) и карта-врезка распределения потенциальной экологической опасности районов для моря (Рис. 3). Максимальные значения этих показателей отмечаются в районах, находящихся в непосредственной близости к акватории Белого моря: гг. Архангельск, Северодвинск, Новодвинск Архангельской области, гг. Апатиты, Кировск с подведомственными территориями Мурманской области.

Для оценки экологической ситуации в природных аквальных комплексах Белого моря были разработаны индексы основных антропогенных воздействий и главных экологических проблем (Табл. 2). На основании проведенных исследований ПАК Белого моря могут быть отнесены к 4-м уровням от удовлетворительного до критического (Рис. 5). Кризисных и критических ситуаций в Белом море не наблюдается. В то же время возможно развитие кризисной ситуации на локальных участках в пределах портовых акваторий (гг. Архангельск, Северодвинск, Кандалакша). Кроме этого, существует угроза загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами. Исследование автором образцов донных осадков губ Ругозерской, Ермолинской и Черниха Кандалакшского залива показало фоновое содержание меди, кадмия, свинца, никеля, цинка и кобальта.

Загрязнение акватории Белого моря оказывает различные по характеру и силе воздействия на биотические компоненты аквальных комплексов. Так, в мышцах и печени тюленей с возрастом происходит накопление ртути и кадмия, что свидетельствует о загрязнении этими металлами среды обитания животных. В остальных промысловых гидробионтах Белого моря содержание канцерогенных поли циклических ароматических углеводородов, хлорорганических пестицидов, тяжелых металлов и радионуклидов соответствует природному уровню.

Кроме этого, интенсивный промысел в Белом море привел к снижению численности популяций его биоресурсов. Сокращение запасов основных промысловых объектов обусловлено главным образом нарушениями их воспроизводства вследствие как естественных, так и антропогенных воздействий. К первым следует отнести массовую гибель зостеры, вызвавшую резкое падение эффективности нереста беломорской сельди и других рыб; плохие кормовые условия и иные природные факторы (неблагоприятные температуры, штормы,

паразитарные инвазии), а также их сочетания, приводящие к появлению неурожайных поколений промысловых объектов.

Рис, 3. Экологическая опасность регионов для акватории Белого моря.

Коэффициент антропогенной нагрузки па водные ресурсы в зависимости от расстояния до акватории. чел./10Лв куб.м

Условные обозначения

Масштаб 1 : 8 ООО ООО

Рис. 4. Антропогенная нагружа на водные ресурсы Белого моря.

Таблица 2

Оценка экологически» ситуаций природных аквальньц комплексов Белого моря

№ ПАК Название природного аквального комплекса Индексы основных антропогенных воздействий Индексы экологических проблем Экологическая ситуация

1 Кандалакшский залив

1а распресненкые воды Кандалакшского залива 1,2,3,4п, 4с, 5в, 5р, 6,7а, 7о, 9,10,11в Знп, Зтм, Зф, Ирд, Ипр, Ис, Рбп, Рба, УВпф, Узп, Н, Нв Напряженная

16 глубинная водная масса Бассейна Не используется Знп, Зф Удовлетвори- тельная

2 Бассейн

2а поверхностная водная масса Бассейна 5 в, 5р, 5н, 6,7о, 9,10,11л, Ив Знп, Зф, Н, Нв, Узп Напряженная

26 промежуточная водная масса Бассейна Не используется 3нп,3ф Удовлетвори- тельная

2в глубинная водная масса Бассейна 8жро, 8в Нро Конфликтная

3 Онежский залив

За слабо трансформированные речные воды Онеги 1,2,3,4п, 4с, 5р, 6 Знп, Зф, Зл, УВпф, Ис, Ирд, Илр, Узп, Н Напряженная

36 распресненные воды Онежского залива 4с, 5в, 9,10, 11в Знп, Зф, Зл, Рбп, Илр, Н, Нв, Узп Удовлетвори- тельная

Зв поверхностная водная масса Бассейна 1,2,3,4п,4с, 5в, 6,9,10,11в Знп, Зф, Зл, УВпф, Ис, Ирд, Илр, Н, Нв, Узп Конфликтная

4 Двинский залив

4а слабо трансформированные речные воды Северной Двины 1,2,3,4п, 4с, 5р, 7а, 76,9,10 Знп, Зф, Зл, УВпф, Ис, Ирд, Илр, К, Н, Узп, Нро, Рбп, Рба, Критическая

46 распресненные воды Двинского залива 4с, 5н, 6,7о, 8жро, 9,10, Знп, Зф, Илр, Рбп, Узп, К Напряженная

4в промежуточная водная масса Бассейна Не используется Знп, Зф Удовлетвори- тельная

5 Горло

5 водная масса Г орла 4с, 5р, 5г, 5н, 10 Знп, Зф, Илр, Рбп, Узп, Н, К Удовлетвори- тельная

6 Мезенский залив

6 водная масса Г орла 1,3,4п, 4с, 5р Знп, Зф, Ис, Ирд, Илр, Рбп, Узп, Н Конфликтная

7 Воронка

7а водная масса Горла 4с, 5г, 5н, 5р Илр, Узп, Н Удовлетвори- тельная

76 водная масса Воронки 5р Узп, Н Удовлетвори- тельная

7в Баренцевоморская водная масса 4с, 5г, 7а, 7о Знп, Зф, Илр, Рбп, Узп, Конфликтная

Примечание к Табл. 1. Основные антропогенные воздействия: 1 - речной сток; 2 -

промышленная деятельность на побережье; 3 - коммунальное хозяйство на побережье; 4п -

порт с техническими сооружениями, 4с - судоходство; 5в - промысел водорослей, 5р -рыболовство, 5г - промысел гренландского тюленя, 5н - промысел нерпы; 6 - марикультура; 7а - аварии атомных подводных лодок, 76 - военные базы, 7о - отчуждение акватории для военных учений и стрельбищ; 8жро - захоронение жидких радиоактивных отходов, 8в -свалки взрывчатых веществ; 9 - рекреация; 10 - природоохранная деятельность; 11л -лесомелиорация побережья, 11в - мелиорация мест промысла водорослей.

Главные экологические проблемы: Знп - загрязнение нефтепродуктами; Зф -загрязнение фенолами; Зтм - загрязнение тяжелыми металлами; Зл - загрязнение лигносульфонатами и другими Специфическими веществами предприятий деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности; Нро - накопление радиоактивных отходов; Ирд - изменение рельефа дна; Илр - изменение ледового режима; Ис - изменение объемов стока; Рба - разрушение берегов вследствие антропогенных факторов; Рбп - разрушение берегов вследствие природных факторов; Н - нарушение естественного воспроизводства промысловых гидробионтов вследствие их перелова; Нв -нарушение воспроизводства макрофитов, уменьшение площади и плотности их зарослей; УВпф - увеличение патогенной микрофлоры, возбудителей инфекционных заболеваний; Узп

- уменьшение запасов и продуктивности; К - нарушение режима ООПТ.

Ко вторым относятся уничтожение нерестилищ из-за их загрязнений остатками лесосплава; блокада нерестовых миграций проходных рыб плотинами; снижение общей популяционной плодовитости вследствие нерационального промысла; нарушение восстановления зарослей макрофитов из-за удаления каменистых субстратов во время промысловых драгировок.

В результате добыча основных промысловых рыб и морских млекопитающих в Рис. 5. Оценка экологической ситуации природных Белом море находится в аквальных комплексов Белого моря. упадке: квоты гренландского

тюленя, кольчатой нерпы, сельди и наваги полностью не осваиваются. Заросли промысловых водорослей на Белом море становятся более разряженными, их освоение делается более сложным. Интенсификация хозяйственной деятельности для восполнения недостатков ресурсов и освоение новых может привести к еще большим изменениям в экосистемах и еще больше усилит экологическую нагрузку. Поэтому для оптимизации морского природопользования разработаны рекомендации, улучшающие геоэкологическую обстановку в Белом море, в частности модернизация торговых сооружений, вывоз и утилизация радиоактивных отходов, а также расширение сети морских ООПТ.

В заключении сформулированы следующие выводы:

1. Анализ показал прямую зависимость распределения природных ресурсов и формирования характера природопользования, особенно биопромыслового, в зависимости от физико-географических условий. На биопродуктивность макрофитов влияет в основном характер и подвижность донного грунта, соленость

и динамика вод, прозрачность водных масс, ледовые условия; на распределение и биопродуктивность промысловых рыб - температура и соленость вод, штормовая погода и изменчивость дрейфовых течений; на распространение и промысел гренландских тюленей - ледовые условия в Белом море, добычу нерпы - состояние припайного льда, температура воздуха и штормовая погода, на численность белух

- ледовые условия Белого и Карского морей, сила и повторяемость ветров.

2. В основе изменения численности и ареалов промысловых биологических объектов Белого моря лежат как природные, так и антропогенные факторы. До XIX в. упадок морских промыслов в Белом море напрямую был связан с начавшимся похолоданием климата в XVI в. А в XIX в. антропогенные факторы начинают оказывать существенное влияние на динамику численности промысловых гидробионтов. Так, в это время из Белого моря исчезли моржи и сократилась численность других морских млекопитающих в результате их интенсивного промысла.

3. Анализ современной хозяйственной деятельности в Белом море показал, что основными видами являются биопромысловый (промысел водорослей, рыболовство, добыча морских млекопитающих), судоходный, военный, отходосвалочный. При этом ведущими видами являются два - биопромысловый и судоходный. В стадии становления в Белом море находятся марккультурный и рекреационный виды природопользования. Перспективно развитие горнопромышленного на шельфе и побережье Белого моря. Актуальной становится природоохранная деятельность.

4. Проведенное районирование водосбора Белого моря показало, что наибольшую опасность представляют промышленные предприятия, находящиеся на побережье моря и в районах в непосредственной близости к Белому морю. Высокие значения индекса антропогенной нагрузки на водные ресурсы с учетом удаленности от акватории и показателя потенциальной экологической опасности районов для моря, отмечаются в гг. Архангельске, Северодвинске, Новодвинске Архангельской области и гг. Апатиты, Кировске с их подведомственными территориями в Мурманской области.

5. Результаты исследований свидетельствуют о том, что состояние природных аквальных комплексов не претерпело пока заметного ущерба от антропогенного воздействия. Однако оценка экологических ситуаций природных комплексов Белого моря показала, что состояние поверхностной водной массы Бассейна, слабо трансформированных речных вод Двинского и Онежского заливов и распресненных вод Кандалакшского залива далеко от благополучного, и в пределах портовых акваторий возможно развитие кризисной ситуации (гг. Архангельск, Северодвинск). Улучшение геоэкологической обстановки в Белом море возможно при оптимизации морского природопользования.

Основное содержание диссертации отражено в 11 публикациях общим объемом 53 стр. (3,3 п.л.), вт.ч.:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

Кадашова Н.А. Антропогенная нагрузка на водосборе Белого моря // Известия РАН. Сер. Геогр. - Москва, 2007. №2. - С. 104-112. (1,06 пл.)

Кадашова Н.А. Традиционное морское природопользование поморов // Проблемы региональной экологии, 2003. №6. - С. 72-79. (0,6 пл.)

Статьи в иных журналах и сборниках:

Кадашова H.A. Особенности морского природопользования // Вестник ВГТУ. Спецвыпуск: Материалы II Международной научно-практической конференции: Экология: образование, наука, промышленность и здоровье. -Белгород, 2004. №8. Часть VII. - С. 182-184. (0,19 п.л.).

Кадашова Н.А. Морские особо охраняемые природные территории на примере Белого моря // Заповедное дело России: принципы, проблемы, приоритеты: Матер. Международ. науч. конф. - Бахилова Поляна, 2003. - С. 474477. (0,25 п.л.).

Кадашова Н.А., Крайнов В.Н. История освоения морских ресурсов Белого моря как иллюстрация устойчивого развития в прошлом и настоящем // Стратегия развития северных регионов России: Матер. Международ. науч. конф. -Архангельск, 2003. - С. 211-214. (0,19 п.л., авторский вклад - 80 %).

Кадашова Н.А. Основные источники загрязнения водосборного бассейна Белого моря II Экология речных бассейнов: Тр. 2-й Международ. науч.-практ. конф. - Владимир, 2002. - С. 238-240. (0,25 п.л.).

Кадашова H.A. Развитие туризма на Белом море II География и регион. VI. Туризм и туристский сервис: региональные аспекты: Матер. Международ. науч.-практ. конф. - Пермь, 2002. - С. 48-50. (0,19 п.л.).

Кадашова H.A. Ресурсно-экологические проблемы морского природопользования на Белом море // Регионы нового освоения: состояние, потенциал, перспективы в начале третьего тысячелетия: Матер. Международ. науч. конф. Т.1 - Владивосток-Хабаровск: ДВО РАН, 2002. - С. 105-107. (0,25 п.л.).

Тезисы докладов:

Кадашова H.A. Воздействие городов и промышленных зон на Белое море и его водосбор II Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон: Тез. докл. 2-й Международ. конф. - СПб., 2002. -С. 48. (0,06 п.л.).

Кадашова H.A. Оценка антропогенной нагрузки на водосбор Белого моря // География и окружающая среда: Тез. докл. Международ. науч. конф. молодых ученых. - Белгород, 2002. - С. 59-61. (0,13 п.л.).

Kadashova N.A. The impact of towns and industrial zones on the drainage basin of the White Sea II Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон: Тез. докл. 2-й Международ. конф. - СПб., 2002. -

С. 48-49. (0,06 п.л.).

Подп. к печ. 23.01.2012

Объем 1.5 п.п. Зак. № 29 Типография МПГУ

Тир. 100 экз.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Кадашова, Надежда Алексеевна, Москва

61 12-11/70

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА

На правах рукописи

КАДАШОВА НАДЕЖДА АЛЕКСЕЕВНА

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В БЕЛОМ МОРЕ

25.00.23 - физическая география, биогеография, география почв и

геохимия ландшафтов

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук

Научный руководитель: доцент, к.г.н. Д.Д. Бадюков

Москва-2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................4

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОРСКОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ...........................................................................10

1.1. Географические аспекты морского природопользования................10

1.2. Теоретические и методические подходы к анализу состояния

морских акваторий в рамках геосистемы «море-водосборный бассейн» ..........................................................................................................................25

ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЛОГО МОРЯ И ЕГО ВОДОСБОРНОГО БАССЕЙНА.........................33

2.1. Физико-географическая характеристика Белого моря.....................33

2.1.1. Географическое положение и морфометрическая характеристика .......................................................................................................................33

2.1.2. Геологическая и геоморфологическая характеристика Белого моря

.......................................................................................................................35

2.1.3. Особенности климата на Белом море..............................................37

2.1.4. Гидрологический режим Белого моря...............................................39

2.1.5. Гидрохимический режим Белого моря..............................................44

2.2. Характеристика водосборного бассейна Белого моря.....................47

2.2.1. Физико-географическая характеристика водосбора Белого моря. 47

2.2.2. Ландшафтная характеристика водосборного бассейна Белого моря..............................................................................................................51

2.2.3. Характеристика основных рек водосбора Белого моря..................60

ГЛАВА 3. ИСТОРИЯ ОСВОЕНИЯ БЕЛОГО МОРЯ И ЕГО РЕСУРСОВ ПОМОРАМИ.....................................................................................................67

3.1. Заселение побережья Белого моря........................................................67

3.2. Основные виды морского природопользования поморов и их влияние на биоресурсы Белого моря...........................................................70

3.3. Динамика освоения ресурсов Белого моря в исторической

перспективе под влиянием климатических и антропогенных факторов ..........................................................................................................................77

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА

ФОРМИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР МОРСКОГО

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ...........................................................................81

4.1. Роль факторов среды в развитии биопромыслового и марикультурного природопользования.....................................................81

4.2. Влияние физико-географических условий на судоходный, военный, отходо-свалочный, горно-промышленный и энергодаточный виды природопользования...........................................................................99

4.3. Физико-географические особенности Белого моря, обуславливающие рекреационную, природоохранную и мелиоративную деятельность...................................................................104

4.4. Проблемы природопользования в Белом море..................................115

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ВОДОСБОРНОГО БАССЕЙНА НА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ БЕЛОГО МОРЯ.....................121

5.1. Оценка экологической роли водосборного бассейна для Белого моря...............................................................................................................121

5.2. Оценка экологических ситуаций в природных аквальных комплексах Белого моря............................................................................137

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..............................................................................................151

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................155

Введение

Объект исследования - Белое море.

Предмет исследования - взаимосвязи между элементами системы «физико-географические условия - характер морского природопользования -геоэкологические последствия».

Цель работы состоит в комплексном анализе состояния Белого моря в рамках геосистемы «море - водосборный бассейн» с учетом физико-географических особенностей исследуемого региона.

В соответствии с целью исследования поставлены следующие задачи:

• изучить физико-географические особенности Белого моря и его водосборного бассейна;

• провести районирование водосбора Белого моря по степени антропогенной нагрузки на поверхностные воды, составляющие существенную часть водного баланса моря;

• провести районирование Белого моря по степени остроты экологических ситуаций в природных аквальных комплексах. Материалы и методы исследования. Работа основывалась на

литературных, справочных и фондовых ведомственных данных по Белому морю и его водосбору. Во время экспедиционных исследований автора в Кандалакшском заливе Белого моря в 1998 г. были отобраны образцы донных осадков в губах Ругозерская, Ермолинская и Черниха на определение тяжелых металлов (меди, кадмия, свинца, никеля, цинка и кобальта). Определение тяжелых металлов проводилось в стационарной лаборатории Географического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии.

Исследования опирались на теоретические и методологические основы физической географии океана (География.., 1988; Физическая география.., 1980), океанического природопользования (Дмитриевский, 1988; Лымарев, 1991), морского природопользования (Бадюков, 2003, 2004; Денисов, 2002), а

также критерии антропогенной нагрузки на водные ресурсы (Коронкевич и др., 1995; 2003; Фащук, 1998), научно-методологические принципы географо-экологической модели морского водоема (Фащук, 2010; Фащук, Чепалыга, Шапоренко, 1997; Фащук, Сапожников, 1999), концепцию экологических ситуаций природных комплексов (Кочуров, 1997; 2003; Беспалова, 2006).

В диссертационной работе использованы фондовые данные Федеральной службы Земельного кадастра России, Государственного Федерального учреждения «Земельная кадастровая палата» по Архангельской области, Мурманского и Архангельского областных комитетов природных ресурсов, Мурманского и Архангельского областных комитетов по охране окружающей среды, СевУГМС (Северного территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды), СевПИНРО (Северного отделения Полярного научно-исследовательского института Морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича), ФГУ ГОИН (Федеральное государственное учреждение «Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова»), государственного архива Архангельской области и др.

При обработке материалов были использованы различные методы географических исследований: сравнительно-описательный, историко-географический, картографический, статистический, аналитический, районирования и др.

Защищаемые положения:

• Изменения абиотических и биотических компонентов природных аквальных комплексов могут происходить под влиянием процессов,

развивающихся не только на акватории Белого моря, но и на территории его водосбора. Однако не вся территория водосбора оказывает существенное влияние на экологическую ситуацию в акватории. Разработан подход, позволяющий оценить границы водосборного бассейна, хозяйственная деятельность на котором непосредственно влияет на ситуацию в акватории.

основе обобщения опубликованных и авторских материалов впервые:

• предложена структура морского природопользования;

• реализована методологическая схема оценки антропогенной нагрузки на водосборы морей для Белого моря;

• составлена серия карт антропогенной нагрузки на водосбор Белого моря;

• составлена карта экологических ситуаций в природных аквальных комплексах Белого моря.

Практическая значимость работы. Практическая ценность работы определяется возможностью использования полученных сведений для прогнозирования развития экологической ситуации и совершенствования природоохранной системы в рассматриваемом регионе. Материалы работы могут быть рекомендованы местным учреждениям по охране окружающей среды, ответственных за выработку и обоснование решений в области экологической политики. Полученные результаты в перспективе могут найти применение при решении ряда прикладных задач - разработки программ по предотвращению и ликвидации негативных последствий антропогенного воздействия. Результаты проведенного исследования могут быть также использованы в учебном процессе в ВУЗах соответствующих направлений -географии, рационального природопользования, геоэкологии. Предложенная методика исследования может быть использована для других морей и их водосборов.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены и обсуждены на заседании семинара «Система Белого моря» в Институте Океанологии РАН им. П.П. Ширшова (Москва, 2004), на Международных научно-практических конференциях: «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» (Белгород, 2004), «География и регион» (Пермь, 2002), «Экология речных бассейнов» (Владимир, 2002), на Международных научных конференциях: «Заповедное дело России: принципы, проблемы, приоритеты» (Бахилова Поляна, 2003), «Стратегия развития северных регионов России» (Архангельск, 2003), BIB-2003 «Sustainable Development» (Париж, 2003), «География и окружающая среда» (Белгород, 2002) , «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, 2002). Основное содержание диссертации изложено в 11 печатных работах, в т.ч. в 2-х изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы. Работа объемом 175

страниц, содержит 10 таблиц, 19 рисунков, 19 карт. Список литературы включает 228 источника.

Глава 1. Физико-географические основы морского природопользования

1.1. Географические аспекты морского природопользования

Физическая география океана - составная часть системы географических наук об океане, исследующая проявление общегеографических и специфических закономерностей в пределах океанического пространства (океаносферы), горизонтальной и вертикальной географической зональности природы океана (География..., 1988). Главная научная задача физической географии океана - синтез знаний о Мировом океане как о совокупности целостных природных комплексов с целью сохранения и улучшения их природной среды и повышения ее общей производительности.

На 1970-1980-е гг. приходится расцвет океанологических исследований и становление географической концепции в океанологии. В эти годы опубликован ряд крупных монографий и учебников, посвященных вопросам географии Мирового океана (Богданов, 1978,1985; Гембель, 1979; География.., 1988; Леонтьев, 1982; Лымарев, 1978; Физическая география.., 1980).

В эти же годы уделялось много внимания и изучению Белого моря. В результате фундаментальных исследований были подготовлены обобщающие монографии и атласы (Бабков, 1998; Белое.., 1995а; Белое.., 19956; Гидрометеорология.., 1991а; Гидрометеорология.., 19916; Комплексные.., 1994; Океанографические.., 1991).

Огромный вклад в исследование Белого моря внесли научные коллективы, работающие по программам «Система Белого моря» под руководством академика А.П.Лисицына, «Мировой океан» под руководством академика Э.А. Скарлато, академика А.Ф. Алимова, профессора В.Я. Бергера, ФЦП «Мировой океан» под руководством академика Г.Г. Матишова и др. Результаты исследований Белого моря за последние годы представлены в

целом ряде работ (Бергер, 2007; Бергер и др., 2010; Житний, 2007; Лисицын, 2010; Матишов, 2004; Филатов и др., 2007, 2011 и мн. др.).

География до сих пор не располагает общепринятой системой физико-географического районирования, тем более ее нет для океана, где подход к районированию ввиду особенностей вертикальной структуры океана во многом отличен от материкового.

Большое развитие получило морское ландшафтоведение и ландшафтное районирование (Гершанович, Федоров, 1985; Литвин, 1995; Петров, 1989; Преображенский, 1984). В эти же годы развивается и другое направление - районирование водных масс (Гидрометеорология.., 1991а; Физическая география.., 1980). Каждая водная масса представляет собой полный природный комплекс, в котором биотические и абиотические компоненты теснейшим образом взаимосвязаны. Она является аналогом природного территориального комплекса (ПТК) и может быть названа природным аквальным комплексом (ПАК) (Солнцев, 1969).

Наиболее актуальное направление физической географии океана -природопользование. Имеется в виду задача сохранения и оптимизации природных свойств океаносферы. И здесь особое значение приобретает проблема природных ресурсов океана. Несмотря на то, что природные ресурсы является объектом экономико-географических исследований, участие в этих исследованиях физико-географов необходимо. Географические принципы комплексности и всесторонности в разработке научных основ морского природопользования требует организации совместных физико- и экономико-географических и�

Информация о работе

Кадашова, Надежда Алексеевна
кандидата географических наук
Москва, 2011
ВАК 25.00.23

Диссертация

Физико-географические аспекты природопользования в Белом море - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы